Loading article…
ピックアップとは、楽器、特にエレキギターなどの弦楽器によって発生する機械的な振動を捉え、感知して電気信号に変換する電子機器です。この電気信号は楽器用アンプで増幅され、スピーカーエンクロージャー内のスピーカーを通して音楽的な音を出力します。ピックアップからの信号は直接録音することも可能です。
ピックアップを備えた最初の電気弦楽器である「フライパン」スライドギターは、1931年頃にジョージ・ボーチャンプとアドルフ・リッケンバッカーによって作られました。 [ 1 ]
ほとんどのエレキギターとエレキベースは磁気ピックアップを使用しています。アコースティックギター、アップライトベース、バイオリンは、圧電ピックアップを使用することが多いです。
一般的な磁気ピックアップは、数千回巻きの細いエナメル銅線で巻かれた1つ以上の永久磁石（通常はアルニコまたはフェライト）で構成されるトランスデューサ（特に可変リラクタンスセンサー）です。磁石は、ピックアップのポールピースによって集束される磁場を生成します。[ 2 ]ピックアップ内の永久磁石は、その上にあるギター弦を磁化します。これにより、弦は永久磁石の磁場と整列した磁場を生成します。弦をはじくと、その周囲の磁場は弦とともに上下に移動します。この移動する磁場は、ファラデーの誘導の法則で説明されるように、ピックアップのコイルに電圧を誘導します。[ 3 ]出力電圧は楽器や演奏スタイル、どの弦をどの位置で演奏するかによって異なりますが、例えば、ブリッジで演奏したSamick TV Twentyギターでは、1本の弦で16 mV RMS（200 mVピーク）、コードで128 mV RMS（850 mVピーク）を計測しました。[ 4 ]
ピックアップは6.35mmオーディオジャック（楽器用ケーブル）を介してアンプに接続され、アンプは信号をスピーカーを駆動するのに十分な出力まで増幅します（ほとんどのアンプは10ワット以上です）。ピックアップはパッチケーブルを介して録音機器に接続することもできます。
ピックアップとは、エレキギターやベースギターの弦の振動を感知し、電気信号に変換する部品です。通常はギター本体に取り付けられますが、ブリッジ（弦が張られる部分）やネックなど、他の部分に取り付けられる場合もあります。
ピックアップにはいくつかの種類があります。
ピックアップはギターの音色に大きな影響を与え、ギターの種類によって独自のピックアップを使用することで、それぞれ個性的な音色を生み出しています。ギターメーカーはこれを顧客獲得のための重要な特徴として活用しています。
ピックアップには磁気ポールピースがあり、通常は各弦に1つまたは2つ配置されていますが、レール型やリップスティック型のチューブピックアップは例外です。シングルポールピースは各弦のほぼ中央に配置されますが、フェンダー・ジャズベースやプレシジョンベースなどの標準的なピックアップに搭載されているデュアルポールピースは、各弦の両側に配置されます。
ほとんどのギターでは、弦は完全に平行ではなく、ナット部分で収束し、ブリッジ部分で分岐します。そのため、同じギターでもブリッジ、ネック、ミドルピックアップのポールピース間隔は通常異なります。
ピックアップのサイズやポールピース間の弦間隔には、いくつかの規格があります。間隔は、1番目から6番目のポールピースの中心間の距離（「E-to-E」間隔とも呼ばれます）として測定されるか、隣接するポールピースの中心間の距離として測定されます。
高出力ピックアップの中には、非常に強力な磁石を使用しているものがあり、それによって磁束が増え、出力も大きくなります。しかし、磁石が弦を引っ張る力（弦の捕捉[ 5 ]と呼ばれる）によって、イントネーションに問題が生じたり、弦が減衰してサステインが低下したりする可能性があるため、最終的なサウンドには悪影響を及ぼす可能性があります。
他の高出力ピックアップは、弦の振動によって発生する電圧を高めるために、より多くの巻線を使用しています。しかし、これによりピックアップの出力抵抗とインピーダンスも増加するため、バッファアンプやDIユニットでピックアップを分離しない場合、高周波特性に影響を与える可能性があります。
互いに近接する導線の巻線は、等価な自己容量を持つ。これは、存在するケーブルの静電容量に加わると、巻線のインダクタンスと共鳴します。この共鳴は特定の周波数を強調し、ピックアップに特徴的な音色を与えます。巻線の巻数が多いほど出力電圧は高くなりますが[ 6 ] 、この共鳴周波数は低くなります。
ギター、ケーブル、アンプ入力における寄生抵抗と寄生容量の配置は、このタイプのトランスデューサに固有の誘導性ソースインピーダンスと組み合わさって、抵抗減衰型の2次ローパスフィルタを形成し、圧電トランスデューサや光トランスデューサには見られない非線形効果を生み出します。ピックアップは通常、メガオーム以上の高入力インピーダンスを供給するように設計されており、低インピーダンス負荷は高周波の減衰を増加させます。シングルコイルピックアップの典型的な最大周波数は約5kHzで、一般的なギターのフレットボードの最高音の基本周波数は1.17kHzです。
シングルコイルピックアップは指向性アンテナのように機能するため、音楽信号に加えて、電源ハム（電力ケーブル、変圧器、蛍光灯安定器、ビデオモニター、テレビなどから発生する迷惑な交流電磁干渉）を拾いやすい。電源ハムは、 地域の電流周波数に応じて、公称50Hzまたは60Hzの基本信号と、通常はいくつかの高調波成分から構成される。
この問題を克服するために、ジョセフ・レイモンド「レイ」バッツ（グレッチ社）がハムバッキング・ピックアップを発明し、セス・ラバーもギブソン社のために同様のピックアップの開発に取り組んだ。[ 7 ]誰が最初に開発したかは議論の余地があるが、バッツが最初の特許（米国特許2,892,371）を取得し、ラバーがそれに続いた（米国特許2,896,491）。
ハムバッキングピックアップは2つのコイルで構成されており、それぞれのコイルは互いに逆向きに巻かれています。また、6つの磁極の各セットも極性が逆になっています。電気機器からのハムノイズはコモンモードノイズとしてコイルに到達するため、各コイルに同じ電圧が発生しますが、2つの電圧の位相は180度ずれています。これらの電圧は互いに打ち消し合い、ギター弦からの信号は2倍になります。
最も一般的なように直列接続すると、ピックアップ全体のインダクタンスが増加し、共振周波数が低下して高周波が減衰するため、2つのシングルコイルピックアップをそれぞれ単独で使用した場合よりも高音域が抑えられた（つまり「太い」）音色になります。
別の配線ではコイルをバックパラレルに配置し、共振周波数に対してよりニュートラルな効果をもたらします。このピックアップ配線は、ギタリストがハムバッキングピックアップには「独特の音」があり、それほどニュートラルではないと期待するようになったため、まれです。[8] 高級ジャズギターでは、パラレル配線は、ソースインピーダンスの低下により、高周波減衰の少ない容量性ケーブルを駆動するため、かなりクリーンなサウンドを生み出します。[ 8 ]ロックプレイヤー向けの楽器では、2つの構成間で直列/並列切り替えを行うことは珍しくありません。
並列ハムバッキングピックアップは、シングルコイルピックアップよりも各弦の広い部分を感知します。[ 9 ]振動する弦のより広い部分を拾うことで、ピックアップによって生成される信号には高次倍音に比べて低次倍音が多く含まれ、「太い」トーンになります。シングルコイルピックアップの代替として設計された、シングルコイルの狭い形状のハムバッキングピックアップは、シングルコイルピックアップに似た狭い開口部を持っています。これらのシングルコイル代替ハムバッカーのモデルの中には、同様のインダクタンスを持つフルサイズのハムバッキングピックアップよりも、クラシックなシングルコイルトーンにより忠実な類似性を生み出すものがあります。
ほとんどのエレキギターには2つまたは3つのマグネティックピックアップが搭載されています。ピックアップの組み合わせはピックアップ構成と呼ばれ、通常はブリッジピックアップからミッドピックアップ、ネックピックアップの順にピックアップの種類を書き出して表記され、シングルコイルには「S」、ハムバッカーには「H」が使用されます。一般的にブリッジピックアップはリードピックアップ、ネックピックアップはリズムピックアップと呼ばれます。[ 10 ]
一般的なピックアップ構成には以下が含まれます。
あまり見られない構成は以下のとおりです。
ごく一部の特定のモデルのみが使用する珍しい構成の例としては、以下のようなものがあります。
圧電ピックアップには圧電結晶が含まれており、振動を直接変化する電圧に変換する。
多くのセミホロウギターやアコースティックギター、そして一部のエレキギターやベースには、マグネティックピックアップの代わりに、あるいはマグネティックピックアップに加えて、ピエゾピックアップが搭載されています。これらは全く異なるサウンドを持ち、電源ハムやモニタリングループからのフィードバックなど、他の磁場を拾わないという利点もあります。ハイブリッドギターでは、このシステムにより、マグネティックピックアップとピエゾピックアップのサウンドを切り替えたり、出力を同時にブレンドしたりすることができます。ピエゾピックアップのみを搭載したソリッドボディギターはサイレントギターと呼ばれ、通常はアコースティックギタリストの練習用として使用されます。ピエゾピックアップは、既存の楽器を改造するために、エレキギターのブリッジに組み込むこともできます。
チェロ、バイオリン、コントラバスなどの弓奏弦楽器のピックアップのほとんどは圧電式です。これらはブリッジに埋め込まれたり、ブリッジの脚と楽器の表板の間に置かれたり、あるいはあまり一般的ではありませんが、ブリッジの翼の下に挟み込まれたりします。ピックアップの中には、取り外し可能なパテで楽器の表板に固定されているものもあります。
圧電ピックアップは出力インピーダンスが非常に高く、電圧源と直列に接続された容量として現れます。そのため、周波数特性を最大化するために、楽器に取り付けられたバッファアンプが使用されることがよくあります。
ピエゾピックアップは、磁気タイプに比べて非常に広い周波数範囲の出力が得られ、弦から大きな振幅の信号を得ることができます。このため、バッファアンプは、クリッピングによる歪みを避けるために、比較的高い電圧レール（約±9 V）から電源供給されることがよくあります。クリッピング特性が柔らかいため、線形性の低いプリアンプ（シングルFETアンプなど）が好ましい場合があります。 [ 11 ]このようなアンプは、より早く歪み始めるため、より線形だが許容範囲の狭いオペアンプよりも歪みが「ブーン」という音が少なく、聞き取りにくくなります。しかし、少なくとも1つの研究[ 12 ]では、ほとんどの人がエレキ楽器のプリアンプのブラインドリスニング比較でFET回路とオペアンプ回路の違いを区別できないことが示されており、これは他のタイプのオーディオ機器の正式な研究結果と一致しています。ピエゾピックアップは、より広い範囲の音を得るために、磁気タイプと組み合わせて使用されることがあります。
圧電効果を利用した初期のピックアップ装置については、「蓄音機」を参照してください。
ピックアップ製品の中には、圧電ピックアップと同様の方法で設置および使用されるものもありますが、エレクトレット[ 13 ]やコンデンサーマイクロフォン技術[ 14 ]など、異なる基盤技術を使用しています。
音を交流電流に変換する原理は基本的に4つあり、それぞれに長所と短所がある。
2 つのトランスデューサーを備えた増幅システムは、両方の特性を兼ね備えています。マイクロフォンと圧電ピックアップの組み合わせは、通常、単一のトランスデューサーと比較して、より優れた音質とフィードバックに対する感度の低減を実現します。ただし、これは常に当てはまるわけではありません。あまり一般的ではない組み合わせとして、圧電ピックアップと磁気ピックアップがあります。この組み合わせは、ダイナミクスと表現力のあるしっかりとしたサウンドを実現するのに効果的です。ダブルシステムアンプの例としては、Highlander iP-2、Verweij VAMP、LR Baggs デュアルソース、D-TAR マルチソースなどがあります。[ 15 ]
光ピックアップは、振動する弦による光線の遮断を感知することで動作する、比較的新しい技術です。光源は通常LEDで、検出器はフォトダイオードまたはフォトトランジスタです。[ 16 ]これらのピックアップは、磁気ピックアップとは異なり、磁気的または電気的な干渉に完全に耐性があり、周波数応答も非常に広く平坦です。
光学ピックアップギターは、ロン・ホーグによって1969年のシカゴで開催されたNAMMショーで初めて披露された。 [ 17 ]
2000年、LightWave Systemsの創設者であるChristopher Willcoxは、赤外線を使用した光学ピックアップシステムの新しいベータ技術を発表しました。2001年5月、LightWave Systemsは「S2」と呼ばれる第2世代のピックアップをリリースしました。[ 18 ]
ピックアップにはアクティブ型とパッシブ型があります。光学式ピックアップを除き、ピックアップは本質的にパッシブな変換器です。「パッシブ」ピックアップは通常、磁石の周りに巻線されており、最も一般的なタイプです。外部電源を必要とせずに電位を発生させることができますが、出力は比較的低く、出力の高調波成分は巻線に大きく依存します。
アクティブピックアップは、信号を変化させる電子回路を内蔵しています。アクティブ回路は、ピックアップからの信号をフィルタリング、減衰、または増幅することができます。アクティブシステムの主な欠点は、プリアンプ回路を動作させるためにバッテリー電源が必要なことです。バッテリーは、ミュージシャンにとって不便なだけでなく、回路設計と機能に制限をもたらします。回路は、単一のトランジスタというシンプルなものから、アクティブフィルター、アクティブEQ 、その他のサウンドシェイピング機能として構成された複数のオペアンプまで様々です。使用するオペアンプは、バッテリー寿命を最適化するために低消費電力設計である必要があり、この設計上の制約により回路のダイナミックレンジが制限されます。アクティブ回路にはオーディオフィルターが含まれている場合があり、これによりダイナミックレンジが縮小し、特定の周波数帯域がわずかに歪みます。高出力のアクティブピックアップシステムは、アンプの入力回路にも影響を与えます。
リッケンバッカーは、ステレオ楽器（ギターとベース）を市場に投入した最初のメーカーです。同社独自の「Ric-O-Sound」回路は2つの独立した出力ジャックを備えており、ミュージシャンは各ピックアップをそれぞれ独立したオーディオチェーン（エフェクト機器、アンプ、ミキシングコンソール入力）に送ることができます。
Teiscoはステレオオプション付きのギターを製造した。[ 19 ] Teiscoは、それぞれの出力用に上3弦と下3弦の2つのセクションを分けた。
ギトラーギターは、各弦に1つずつ、合計6つのピックアップを備えた限定生産ギターだった。
ギブソンは、各弦ごとに個別の信号をキャプチャし、それを内蔵のアナログ/デジタルコンバーターに送信し、イーサネットケーブルを介してギターから出力するHD.6X Proギターを開発しました。
ヘキサフォニックピックアップ（分割ピックアップ、ポリフォニックピックアップとも呼ばれる）は、各弦ごとに独立した出力を備えています（ヘキサフォニックとは、ギターのように6本の弦があることを前提としています）。これにより、各弦を個別に処理および増幅することが可能になります。また、コンバーターが個々の弦信号からピッチを検出し、通常はMIDI （Musical Instrument Digital Interface）プロトコルに従って音符コマンドを生成することも可能になります。ヘキサフォニックピックアップとコンバーターは、通常、ギターシンセサイザーの構成要素です。
このようなピックアップは（通常のピックアップに比べて）珍しく、Moog Guitarの圧電ピックアップなど、注目すべきモデルはごくわずかしか存在しない。ヘキサフォニックピックアップは、磁気式、圧電式、またはコンデンサー方式に基づくもの（electronicpickupsなど）のいずれかである。